半導體晶圓、IC圖形的顯微鏡觀察與量測
半導體產業在產品小型化、多功能化和提升生產效率、減降成本等方面競爭非常激烈。隨著圖形細微化與晶圓大口徑化發展的同時，對品質保證、研發、檢查的要求也日益提高。
在此介紹利用在半導體產業，讓檢查高水準化、效率化的最新4K數位顯微鏡的應用案例。
晶圓大口徑化和新要求
半導體製造中不可或缺的晶圓，為了因應裝置細微化，更小更高功能、高品質的半導體產品需求。各公司在提高效率，研發、生產技術、品質管理方面的競爭日益激烈。
例如讓矽晶圓尺寸增大，一次性生產更多晶片，藉此提升生產力。要使晶圓大型化符合減少缺陷，提高平面度、降低損失、成本等要求，一直是多年來的研究方向。因要兼顧大口徑化和平面化，雙面研磨晶圓比起單面研磨更有優勢，讓直徑12英吋雙面研磨晶圓成為主流。近年來有出現12英吋以上的晶圓，將來還可能推出15英吋以上的晶圓，為了實現穩定的晶圓品質和進一步提升IC晶片的生產效率，各公司不斷進行研發。
在建構電路圖形方面，對支援MEMS的細微圖形進行高效率的高精細網版印刷，無需製版即可由資料塗布圖形，實現少量多品種的高效生產，且可快速試產及驗證的噴印（噴墨印表機）等技術備受矚目。在這個背景下，對更高精度且快速的觀察、檢查、評估的需求越來越高。
晶圓、IC圖形的觀察、檢查和以往的課題
晶圓與IC晶片等半導體的研發、品質保證中，利用放大觀察進行檢查和評估是不可或缺的環節。
半導體製造時，極細微的缺陷與異物附著（異物混入）都可能導致不良，以往是用裝載機搬運要檢驗的物體，再用光學顯微鏡和掃描電子顯微鏡（SEM）等多種裝置觀察、檢查。但近年來激烈的市場競爭、讓觀察部位細微化，觀察、檢查除了高精度，也要求速度，使以往的設備出現以下課題。
以往的觀察手段的課題
- 光學顯微鏡
- 細微化圖形等的高倍率觀察時，因解析度不足，細部觀察必須改用掃描式電子顯微鏡（SEM）或雷射顯微鏡等，花費大量事前準備時間。
- 要花很長時間進行觀察，才能找到細微的異物混入。
- 因角度固定，無法觀察晶圓端面（邊緣）。
- 無法進行各種量測，必須搬運到其他檢查機器、定位、量測，增加檢查製程。
- 掃描電子顯微鏡（SEM）
- 用裝載機搬運到真空室後，必須花時間進行抽真空等事前處理。
- 只能用黑白影像觀察，檢查的內容有限。
晶圓、IC圖形觀察、檢查的最新解決方案
為解決以往的光學顯微鏡與掃描式電子顯微鏡（SEM）的課題，KEYENCE 20年以來持續聆聽現場意見，不斷改良數位顯微鏡，提供更高水準的觀察環境。推出實現4K技術且大幅進化的高精細4K數位顯微鏡「VHX系列」。
在此介紹利用使用1台數位顯微鏡，即可實現以高解析度4K影像，逼近SEM的清晰高倍率觀察、分析、2D、3D量測、自動面積量測等多項目檢查的「VHX系列」的晶圓與IC圖形檢查案例。
用4K「光影模式」觀察晶圓
4K數位顯微鏡「VHX系列」透過專門設計的高解析度HR鏡頭、4K CMOS、照明，實現全新觀察方法「光陰模式（Optical Shadow Effect Mode）」。
從多個方向投射照明光線以分析拍攝影像的變化（對比）的「多方向照明變化分析」，可檢測出表面的微小凹凸。 借由近乎於SEM的高清影像，連晶圓表面的細微凹凸形狀都能清晰觀察。
將色彩資訊與光影模式影像重疊，即可同時呈現凹凸資訊與色彩資訊。更加清楚呈現物體樣貌。
晶圓的邊緣觀察、量測
4K數位顯微鏡「VHX系列」透過「全角度觀察系統」，可進行晶圓端面（邊緣）的傾斜觀察。
利用大景深與「即時景深合成」功能，在高倍率觀察時也可對晶圓表面、端面、不良部位全幅對焦，取得清晰的4K影像。
此外還可直接由高解析度的放大影像進行高精度2D尺寸量測、不良部位的3D形狀、輪廓量測，僅需1台即可快速完成一連串作業。
晶圓製程缺陷的觀察、分析
4K數位顯微鏡「VHX系列」比起以往的光學顯微鏡，實現了約20倍以上的景深。還配備可由不同快門速度的多張影像，取得高灰階、高對比影像的「HDR功能」。即使是對比極低、高反射率的目標物，也能透過簡單操作快速分析細微缺陷。
還能用少張影像生成3D影像、量測3D形狀，利用高度彩色影像取得缺陷部位的凹凸量測值進行分析。此外透過「自動面積量測工具」，顯示光罩量測與量測值、直方圖，大幅提升作業效率。
晶圓附著的異物觀察和3D形狀量測
4K數位顯微鏡「VHX系列」支援最高6000倍的高倍率，可取得高解析度的4K影像。通過對晶圓上附著細微異物的高倍率觀察，直接進行次微米級的高精度3D形狀量測。還能對異物進行任意截面的輪廓量測，從高水準的觀察到量測，僅用一台數位顯微鏡即可完成。再加上「自動面積量測、計數功能」，自動分析異物混入。
KEYENCE也支援客製系統需求、支援大型平台功能。
「VHX系列」的詳細內容和產品陣容，請點以下按鈕下載型錄確認。
此外有關產品或客製系統等的問題，歡迎點選「聯繫 / 詢價」按鈕洽詢。
IC圖形的高解析度觀察
4K數位顯微鏡「VHX系列」透過高解析度HR鏡頭和4K CMOS，可進行高解析度拍攝。用一般的數位顯微鏡進行IC圖形的高倍率觀察時，因解析度不足無法取得清晰的影像。如果是「VHX系列」，可透過高解析度4K影像，對細微的IC圖形進行高精細觀察。
IC圖形的全貌觀察與變焦觀察
4K數位顯微鏡「VHX系列」配備高解析度HR鏡頭與電動旋轉器，透過直覺式操作，實現在20-6000倍之間自動切換鏡頭的「無縫縮放」。
即使改變觀察部位，也能取得全幅對焦的高解析度影像的「即時導航合成」功能。點選觀察部位即可自動移動載物台，進行景深合成。對有細微凹凸的IC表面圖形進行高倍率觀察時，可不錯失視野進行清晰的觀察。
另外，一鍵操作即可自動拼接高倍率、高解析度4K影像的「超高速影像連接」，在最大50000 × 50000畫素的大視野，取得全幅對焦的整體影像。快速支援各種觀察目的。
IC圖形的3D形狀量測
4K數位顯微鏡「VHX系列」即使是有凹凸的IC圖形，也可合成不同焦點位置，瞬間取得全幅對焦的影像。利用這些資料進行「3D顯示」，即可從各個角度自由觀察IC圖形的表面形狀。
還可直接活用高度資料進行高精度的輪廓量測，大幅提升檢查精度和作業效率。
半導體領域的強大夥伴VHX系列
高精細4K數位顯微鏡「VHX系列」除了上述介紹的功能以外，還配備許多有助於研發與生產現場的功能。 由半導體晶圓與IC圖形的放大觀察、分析，到2D、3D量測，以及使用取得的影像與數值自動編製報告為止，只要1台即可完成。
透過高水準的自動控制與影像處理，不論熟練度，皆可用簡單的操作快速取得清晰的4K影像。大幅提升檢查精度和作業效率。
有關「VHX系列」的詳細說明，請下載型錄，或洽詢KEYENCE。
